关于附加应力扩散的一点认识
附加应力的名词解释影响因素
附加应力的名词解释|影响因素附加应力的名词解释:附加应力是指荷载在地基内引起的应力增量。
是使地基失去稳定产生变形的主要原因。
通常采用布辛涅斯克理论公式计算。
土中附加应力随着深度的增大而减小,在基础底面处其值与基底附加应力相等,且应力分布是从基底位置开始;土中附加应力分布存在应力扩散现象,距地面越深,应力分布的范围越大,即附加应力可以分布在荷载面积范围以外。
附加应力的影响因素:地基土体的物质组成土通常是由固体颗粒、液体水和气体组成。
固体颗粒是土中最主要的物质成分,由许许多多大小不等、形状不同的矿物颗粒按照各利,不同的排列方式组合在一起,构成土的主体骨架。
在土颗粒间的孔隙中,通常有水溶液和气体(主要为空气)充填。
土颗粒、水和气体这三个基本组成部分不是彼此孤立地、机械地混合在一起,而是相互联系、相互作用,共同形成土的物理力学性质,是构成土体中附加应力传递和分布性质的物质基础。
构造土体构造是指土层组合和被节理、裂隙等切割后形成的土块在土体内排列、组合的方式。
土体是经过搬运、堆积而形成的地质体,它具有一定的构造特征,我们称其为土体原生构造。
如流水作用形成的土体具有不同类型的层理;土体在以后的内外动力作用下,又进行了不断的改造,主要表现为节理、裂隙等不连续而对土体的切割,形成了各具特色的土体次生构造。
由于成层构造会引起附加应力的集聚或扩散:节理、裂隙破坏了土体的完整性,切断了附加应力的传递。
所以,土体构造能够改变土体应力环境。
土体的次生构造并不是一成不变的,它主要受到土体的赋存环境影响,即受到土体中应力和土体中水的控制。
由以上的分析,可以看出,土体结构、构造和附加应力之间都是相互作用的。
即附加应力在土颗粒之间传送的过程中改变了土体的结构、构造,变化后的结构、构造又反过来影响附加应力的传递和分布。
结构土体结构是指土颗粒或集合体的大小、形状、表面特征、粒间连结以及土颗粒或集合体和孔隙的排列特征,是附加应力传递的桥梁、分布的载体。
地基中的应力分布
ea
b
III
I
fc
d
IV II
M g
h
荷载面角点外侧
h
50
式中: cI 为矩形Mhbe角点应力系数; cII 为矩形Mhdf角点应力系数; cIII 为矩形Mgae角点应力系数; cIV 为矩形Mgcf角点应力系数;
h
51
总结:角点法三要素
M位于划分的各矩形的公共角点下; 原受荷面积不变; 查表时,长边为l,短边为b。
h
4
按作用原理或传递方式可分: 有效应力 (effective stress)—指土粒所传递的粒间应力,是控制土的体 积(变形)和强度两者变化的土中应力。
孔隙应力 (pore stress)—由土中水和土中气传递的应力。
h
5
计算应力的方法 弹性理论。假定地基是均质、连续、各向同性 的半无限弹性体。
10
地下水位升降对土中自重应力有何影响?
有效应力增大 岩土压密 地面沉降
fak值降低
h
11
小结:
1)非均质土中自重应力沿深度呈折线分布; 2)自重应力分布在重度变化的土层界面和地下水位面上发生转折; 3)自重应力分布在不透水层面处发生突变; 4)地下水位的升降会引起自重应力变化。
h
12
例:某建筑场地的地质柱状图及土的物理性质指标如图所示,试计 算各土层分界处土的自重应力,并绘制自重应力沿深度的分 布曲线。
xz
xy x
y
h
30
z
3P z3 3P
2R5 2R2c
o3s
式中:R — 集中力作用点至M点的距离。
(3-30)
由图有:
Rx2y2z2r2z2czo s
第三章附加应力
Z γ2 H2
γ3 H3
容重:地下水位以上用天然容重γ 地下水位以下用浮容重γ’
第三章 地基中的应力
总结
二、基底压力计算
矩形面积中心荷载
P
矩形面积偏心荷载
P
p(x, y) P Mxy Myx
A Ix
Iy
b
b
Mx Pey;
My Pex
x
L
x
e
L
ex y
y
y
pP A
pmax
P 1 A
6e b
dF p0dx • dy
d z
2
3 p0 z3 x2 y2 z2
5 2
dxdy
z
3 p0 z3
2
1
A
x2 y2 z2
5 2
dxdy
y
dF pndxdy p
b
z
M
z
l
x
第三章 地基中的应力 利用三角函数的变换可得到:
z c p0
式中: c
1 2
mn 1 m2 n2
1
o x
平面应变条件下,土体在
x, z平面内可以变形,但在
y
z
y方向没有变形。
第三章 地基中的应力
3.6.1 费拉曼解及其应用
竖直线荷载作用下的地基附加应力 线荷载:作用于半无限空间表面宽度趋近于零沿无限长直线
均布的荷载。
思路: dF pdy
d z
3z 3
2
p
x2 y2 z2
5 2
dy
z
(3)E点下应力。通过O点将矩形荷载分为4个相等矩形 OEAJ,OJDI,OICK,OKBE
l/b=2 ,z/b=2
附加应力的名词解释
附加应力的名词解释引言:在现代社会中,人们常常遇到各种各样的压力,例如工作压力、学业压力、家庭压力等等。
除了这些常见的压力外,还存在着一种不太为人所熟知的附加应力。
本文将对附加应力展开解释和探讨,帮助读者更好地理解这一概念。
一、附加应力的定义附加应力,顾名思义,就是人们在面对已有的压力之外,额外承受的压力或负担。
它通常是由外部环境因素、个体的期望和社会期待等因素引起的。
与常见的压力相比,附加应力往往给人们带来更大的压迫感和焦虑情绪。
二、附加应力的来源附加应力可以来自各个方面,下面将对几个常见的来源进行分析。
1.社交压力社交压力是一种常见的附加应力。
在现代社会中,人们往往需要面对各种社交场合,如聚会、社交活动等。
因为人际关系的稳定和发展,个体常常感到必须要表现得得体、合群,这给他们带来了额外的压力。
比如,一个害羞的人可能需要花费更大的努力才能适应社交场合,这会加剧他的焦虑感。
2.经济压力经济压力是另一个常见的附加应力源。
在现代社会,物质生活水平的提高导致人们对物质享受有更高的期望。
为了实现这些期望,不少人不得不承受着巨大的经济压力,如买房、养家等。
经济压力可能导致人们长时间工作、加班,甚至造成身心健康问题,增加了人们的附加应力。
3.家庭压力家庭压力也是一种常见的附加应力来源。
在家庭生活中,人们常常需要承担各种责任和角色,如养育子女、照顾家人等。
这些责任和角色的变化和挑战给个体带来了额外的负担和应对压力。
比如,一个职业上成功的人也面临着在家庭里扮演好角色的压力,这可能加剧他的附加应力。
三、对附加应力的应对方法附加应力的存在给人们的生活带来不少负面影响,因此掌握应对方法显得尤为重要。
以下是几种常见的应对方法:1.积极的心态积极的心态是应对附加应力的基础。
个体应该学会面对困难和挑战,调整心态,从积极的角度看待问题,这样能减轻焦虑情绪,提高抗压能力。
2.寻求支持在面对附加应力时,个体可以主动向亲朋好友、心理咨询师等人寻求支持。
地基中应力扩散现象
地基中应力扩散现象
地基中应力扩散现象是指附加应力沿扩散角向深处逐渐减小的现象。
当集中荷载作用于地表时,由于土体本身具有一定弹性和可变形性,导致附加应力不仅会传递到直接受荷土层上方,还会以某种方式沿着斜面或曲线向下扩散。
这种扩散过程称为地基中应力扩散现象。
此外,地基中应力扩散现象是由土中孔隙水压力消散而造成的。
孔隙水压力的消散会导致土体中的有效应力增加,从而使土体变得更加坚实,承载能力提高。
这一现象对于土体稳定性非常重要,特别是在地震等自然灾害发生时,可以提高建筑物和结构的稳定性,减少倒塌的风险。
了解地基中应力扩散现象有助于更好地设计建筑物和结构,以适应土体的变形和应力变化,从而提高建筑物的安全性和稳定性。
斜坡地基附加应力扩散规律的研究
斜坡地基附加应力扩散规律的研究谭瑞山;李剑;王星运;黄河;王禹【摘要】目前对地基中附加应力扩散规律的研究局限于平面地基情况,对斜坡条件下附加应力扩散规律的研究甚少.随着基础设计建设的发展,众多工程在山区丘陵地区实施,有必要研究斜坡条件基底附加应力的扩散规律,以便为工程设计提供参考.通过数值仿真技术,研究斜坡坡比、基础埋深和基础临坡距等3种考察因素,对地基中的附加应力扩散规律的影响.计算运用有限差分软件FLAC3D,分别对不同工况条件下地基中的附加应力进行计算.结果表明:斜坡条件下,附加应力扩散的不对称性主要是由于斜坡临空,缺少约束造成.随着基础上覆建筑物荷载的增加,附加应力不对称角增加.附加应力不对称角与坡比、埋深成正比关系,与临坡距成反比关系.%The diffusion of additional stress in the foundation law is limited to a flat foundation and little research on the law of slope conditions. With the development of basic design and construction, numerous projects implement in the mountainous. So it is necessary to study the diffusion of additional stress law under the slope conditions , in order to provide a reference for engineering design. Numerical simulation techniques is used to do research on the diffusion of additional stress law through the facts of the slope ratio, the foundation depth and the distance from the slope. Through using the finite difference software FLAC3D, respectively to calculate the additional stress of the foundation under different conditions. , it concludes that under the slope conditions the diffusion of additional stress asymmetry is mainly caused by the lack of constraints due to slope overhead. And the asymmetric angle of the additional stressincreases with the increase of the building load covered. The additional stress is directly proportional to the slope ratio and depth of foundation, and has an inverse relationship with the distance from the slope.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)035【总页数】7页(P9733-9739)【关键词】斜坡地基;附加应力扩散;FLAC3D【作者】谭瑞山;李剑;王星运;黄河;王禹【作者单位】湖北省电力勘测设计院,武汉430040;中国科学院武汉岩土力学研究所,武汉430071;湖北省电力勘测设计院,武汉430040;湖北省电力勘测设计院,武汉430040;湖北省电力勘测设计院,武汉430040【正文语种】中文【中图分类】TU435根据布辛斯克推导的附加应力计算公式[1]可知,平面地基条件下,地基中的附加应力是呈对称扩散的;即扩散角相同,垂直方向上的附加应力逐渐减小,水平方向上的附加应力是关于力对称的,并向远处逐渐减小。
附加应力名词解释
附加应力名词解释附加应力是指在一个原本已经压力较大的情况下,又额外增加了一些压力因素,导致整体压力加剧的现象。
附加应力常常是与个人的情境与环境相关的,可以是来自工作、学习、家庭、人际关系、健康等方面的压力。
附加应力的源头可以是多方面的,比如工作方面的附加应力可能来源于工作量过大、工作任务过于复杂、工作压力大、工作时间不确定等。
学习方面的附加应力可能是由于考试压力、学习任务过多、学习成绩要求过高等引起的。
家庭方面的附加应力可能是因为家庭成员发生了变故、家庭关系紧张、家庭责任重等。
人际关系方面的附加应力可能源于人际冲突、社交压力、人际关系不良等。
健康方面的附加应力可能是由于体力状况不佳、生病、睡眠不足等引起的。
附加应力对个体来说,可能会对心理和生理健康产生负面影响。
心理上,附加应力可能导致情绪不稳定、焦虑、抑郁等情绪问题,甚至可能引发心理疾病。
生理上,附加应力可能导致身体虚弱、免疫力下降、睡眠不足、消化不良等问题,对身体健康造成损害。
为了应对附加应力,个人可以采取一些积极的措施。
首先,需要认识到附加应力的存在,并接受自己目前的处境。
其次,可以寻求支持和帮助,与家人朋友交流分享,或者寻求专业心理咨询师的帮助。
第三,可以采取一些有效的应对策略,比如适当的放松和休息,找到自己的兴趣爱好,进行身体锻炼,改善饮食和睡眠习惯等。
此外,还可以学习一些应对压力的技巧,比如积极思维、时间管理、控制情绪等。
总之,附加应力是指在一个原本已经压力较大的情况下,又额外增加了一些压力因素,导致整体压力加剧的现象。
面对附加应力,个体需要认识到其存在,寻求支持和帮助,采取有效的应对策略,以维护自身的心理和生理健康。
土力学及地基基础第8讲地基附加应力
④ 方形荷载所引起的竖向附加应力的影响深度要比条形荷载小 得多;
郑州大学远程教育学院
•主要结论(续)
⑤ 附加应力叠加:两个或多个荷载距离较近时,扩散到同 一区域的竖向附加应力会彼此叠加,使该区域的竖向附 加应力比单个荷载作用时明显增大;
z/b 6/1=2 6/3=2 6/1=6 6/3=2
αc(查表2-2) 0.051 0.131 0.033 0.084
z 100 (0.051 0.131 0.033 0.084 ) 6.5kPa
郑州大学远程教育学院
三、均布条形荷载作用下的竖向附加应力
• 当岩层或坚硬土层上可压缩土层的厚度小于或等于荷载面积宽度一半 时,荷载面积下的竖向附加应力几乎不扩散,可认为其中心点下的竖 向附加应力不随深度变化,就等于基底附加压力;
• 矩形面积上作用均布荷载时,基底平面上(z=0)中心点处的竖向附 加应力是角点处的4倍;在其他水平面上不是如此。
郑州大学远程教育学院
M(x,y,0)
y
z M(x,y,z)
改写上式
z
P z2
z
• 1885年法国学者布辛奈斯克首 先得到弹性力学解。
附加应力系数,是r/z 的函数,表2-1
郑州大学远程教育学院
•附加应力分布规律(竖向,荷载作用点下) P
郑州大学远程教育学院
i 1
z
1
2
郑州大学远程教育学院
两个集中力作用 下σz的叠加
•等代荷载法
步骤:
Fi
• 分块:任意,长宽不宜
差太多
ri
•用集中力代替分布力
土力学及地基基础第8讲 地基附加应力
p0 b/2 b/2 x z
0
x z M
x sx p0 z sz p0 xz sxz p0
附加应力系数,是z/b, x/b的函数,表2-3
1,3
p0
( 0 sin 0 )
大主应力方向与视角平分线一致。
6m
c
s
αc(查表2-2) 0.051 0.131 0.033 0.084
z 100 (0.051 0.131 0.033 0.084) 6.5kPa
郑州大学远程教育学院
3m 1m
4m
a i
b r
j
三、均布条形荷载作用下的竖向附加应力
若在无限弹性体表面作用无限长条形的分布荷载,荷载在宽度上任意,
点法计算矩形基础外k点下深度z=6m处N点竖向应力sz值。
4m
d
6m
c 3m
s
z z (ajki) z (iksd ) z (bjkr) z (rksc)
郑州大学远程教育学院
3m
a i
r
1m
b
j k
【解】将k点置于假设的矩形 受荷面积的交点处。
计算基本假定: 地基土是连续、均匀、各向同性的半 无限空间的线弹性体。 所以,可用弹性力学公式,且叠加原理成立。
最基本的就是布辛奈斯克解答:竖向集中力作用下的附 加应力。
郑州大学远程教育学院
一、竖向集中荷载作用下的地基附加应力
o x y P
3Pz3 3P x z 2R 5 2R 2 cos3 q
2
郑州大学远程教育学院
两个集中力作用 下σz的叠加
应力扩散现象
应力扩散现象
应力扩散现象是指在材料内部或表面受外部力作用时,由于材料分子之间的相互作用力,使得应力会沿着材料内部或表面扩散,直到达到平衡状态。
这个过程一般是非常缓慢的,在材料中需要长时间的作用,一般需要几个小时到几个月不等。
应力扩散现象在材料工程中有着非常重要的作用,它可以被用于改善材料的性能。
例如,通过在金属表面施加应力,可以使其表面硬度增加,增加材料的耐磨性。
此外,应力扩散现象还可以被用于改善材料的导电性、耐腐蚀性和疲劳寿命等方面。
应力扩散现象的研究也是材料科学中的热门领域之一。
研究人员通过实验和模拟等手段,探索应力扩散现象的机制和规律,以及如何利用它来改善材料的性能。
随着科技的进步和材料科学的发展,相信应力扩散现象将会在更多的领域得到应用和发展。
- 1 -。
地基附加应力名词解释
地基附加应力名词解释
附加应力是在外荷载(如建筑物荷载、车辆荷载、填筑路堤、地震荷载等)作用,地基土中产生的应力增量,是引起地基变形的主要原因。
法国数学家布辛奈斯克(Boussinesq)1885年,运用弹性力学的方法推出了在半无限空间表面上作用竖向集中力时在弹性体内任意点所引起的应力和应变的解析解,解决了半无限平面受法向集中力作用的问题,该问题称为布辛奈斯克问题,是弹性力学中最有理论价值的结论之一。
多数基础如条形基础、矩形基础、圆形基础等在土体中产生的附加应力和沉降都通过布辛奈斯克方法进行计算。
地基中某点处附加应力的大小与基础底面上分布荷载的分布规律及其大小、分布面积的几何形状及其大小、所求应力点的空间位置等因素有关,但是研究没有系统给出地基中附加应力在各影响因素作用下的变化规律。
计算方法:一种是弹性理论方法;另一种是应力扩散角法。
对建筑来说,有实际意义的是均布矩形荷载作用下地基中的附加应力,此类型附加应力的计算采用角点法。
附加应力的分布规律
附加应力的分布规律
一、题目:地基附加应力分布规律有哪些?
二、答案:
(1)附加应力不仅发生在荷载面积之下,而且分布在荷载面积以外相当大的范围之下,这就是地基附加应力的扩散分布;
(2)在离基底不同深度z处各个水平面上,以基底中心点下轴线处的σz值最大,随离中轴线距离增大曲线减小;
(3)在荷载分布范围之下任意点沿铅垂线的σz值,随深度最大曲线减小;
(4)条形荷载比相同宽度的方形荷载σz的影响深度大,在相同深度处,条形荷载在地基中的σz比相同宽度的方形荷载大得多。
关于附加应力扩散的一点认识
关于附加应力扩散的一点认识
沙德华
【期刊名称】《工程质量》
【年(卷),期】2001(000)004
【摘要】@@ 地基是工程质量控制的重点和难点,许多建筑工程质量事故都与地基基础问题有关.地基基础通常要求满足两个基本条件:一是承载条件,即要求作用于地基上的荷载不超过地基承载能力,以保证其在防止整体失稳方面有足够的安全储备;二是变形条件,即控制基础沉降,使之不超过容许值.这两个条件均和地基附加应力有关.在工程实践中发现,条形基础垫层中附加应力扩散角原理有值得探讨之处.
【总页数】2页(P28-29)
【作者】沙德华
【作者单位】南通苏通房地产开发实业公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU4
【相关文献】
1.对港口企业工资性附加费的一点认识 [J], 王俊平
2.对江苏高考语文附加题中名著阅读题的一点思考 [J], 胡小龙
3.附加应力扩散项的Johnson-Segalman流体模型相图分析 [J], 李松涛;张旭利;黄明游
4.袜业双雄:始终寻找多一点的附加值 [J], 余旭辉
5.斜坡地基附加应力扩散规律的研究 [J], 谭瑞山;李剑;王星运;黄河;王禹
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
附加应力的名词解释影响因素
附加应力的名词解释|影响因素附加应力的名词解释:附加应力是指荷载在地基内引起的应力增量。
是使地基失去稳定产生变形的主要原因。
通常采用布辛涅斯克理论公式计算。
土中附加应力随着深度的增大而减小,在基础底面处其值与基底附加应力相等,且应力分布是从基底位置开始;土中附加应力分布存在应力扩散现象,距地面越深,应力分布的范围越大,即附加应力可以分布在荷载面积范围以外。
附加应力的影响因素:地基土体的物质组成土通常是由固体颗粒、液体水和气体组成。
固体颗粒是土中最主要的物质成分,由许许多多大小不等、形状不同的矿物颗粒按照各利,不同的排列方式组合在一起,构成土的主体骨架。
在土颗粒间的孔隙中,通常有水溶液和气体(主要为空气)充填。
土颗粒、水和气体这三个基本组成部分不是彼此孤立地、机械地混合在一起,而是相互联系、相互作用,共同形成土的物理力学性质,是构成土体中附加应力传递和分布性质的物质基础。
构造土体构造是指土层组合和被节理、裂隙等切割后形成的土块在土体内排列、组合的方式。
土体是经过搬运、堆积而形成的地质体,它具有一定的构造特征,我们称其为土体原生构造。
如流水作用形成的土体具有不同类型的层理;土体在以后的内外动力作用下,又进行了不断的改造,主要表现为节理、裂隙等不连续而对土体的切割,形成了各具特色的土体次生构造。
由于成层构造会引起附加应力的集聚或扩散:节理、裂隙破坏了土体的完整性,切断了附加应力的传递。
所以,土体构造能够改变土体应力环境。
土体的次生构造并不是一成不变的,它主要受到土体的赋存环境影响,即受到土体中应力和土体中水的控制。
由以上的分析,可以看出,土体结构、构造和附加应力之间都是相互作用的。
即附加应力在土颗粒之间传送的过程中改变了土体的结构、构造,变化后的结构、构造又反过来影响附加应力的传递和分布。
结构土体结构是指土颗粒或集合体的大小、形状、表面特征、粒间连结以及土颗粒或集合体和孔隙的排列特征,是附加应力传递的桥梁、分布的载体。
应力扩散的名词解释
应力扩散的名词解释应力扩散指的是应力在物质内部不断传播和分散的过程。
当物体受到外力作用时,会发生形变,这时产生了应力。
应力是物体内部各点上的力的集合,它描述了物体的内部施加于某点的力的状态。
而应力扩散则是这些应力在物体内部进行传播和分散的过程。
物体的形变与应力有着密切的关系。
当物体受到外力作用时,物体的形状和尺寸会发生变化,这种变化就是形变。
形变产生的原因是应力。
在物体内部的各个点上,应力的大小和方向是不同的。
这是因为应力是由力和面元的分界面上的力的分布情况决定的。
形变会导致物体内部出现不均匀的应力分布,即一些区域的应力较大,而另一些区域的应力较小。
应力扩散是物体对外部环境作用的响应。
当物体受到外力作用时,应力会开始在物体内部传播和扩散。
为了达到力的平衡,应力会沿着物体内部的连续路径传导。
这里的连续路径可以是物体的组织结构或物理性质的变化导致的。
应力扩散的扩散速度取决于物体的材料性质。
不同的材料有不同的物理性质,所以应力扩散的方式也有所不同。
常见的材料包括金属、塑料、陶瓷等。
金属材料具有良好的导电性、导热性和延展性,因此应力可以通过金属内部的晶体结构、晶间滑移等方式进行扩散。
塑料材料具有较低的导电性和导热性,应力主要通过分子间的运动和位移进行传导。
陶瓷材料具有较低的延展性和韧性,应力扩散主要通过断裂和裂纹扩展进行。
应力扩散不仅仅发生在固体材料中,流体材料中也存在应力扩散的现象。
在流体中,应力扩散主要通过分子之间的相互作用和扩散过程进行传导。
例如,在大气层中,空气中的气体分子受到外界的压力作用,会导致气体分子之间的相互作用变得不稳定。
这时,气体分子会开始在空气中传播和扩散,使得应力从一个区域传递到另一个区域。
当应力扩散发生时,物体内部各点的应力会逐渐变小,最终达到平衡。
这种平衡是通过应力在物体内部的传播和分散实现的。
应力扩散的过程能够保证物体的内部应力达到均衡,从而维持物体的稳定性和完整性。
如果应力扩散受到阻碍或不能顺利进行,就会导致物体内部应力集中,从而可能导致物体的破坏和失效。
应力扩散现象
应力扩散现象
应力扩散现象是指在物体内部或表面上受到外力作用时,应力会沿着物体内部或表面扩散,直到达到平衡状态的一种现象。
这种现象在自然界和工业生产中都有广泛的应用。
在自然界中,应力扩散现象可以解释地球板块运动、山峰的形成、地震等现象。
地球板块运动是由于地球内部的热对流和地壳的应力扩散所引起的。
山峰的形成也是由于地壳的应力扩散所引起的,当地壳受到外力作用时,应力会沿着地壳内部扩散,最终形成山峰。
地震则是由于地壳内部的应力扩散所引起的,当地壳内部的应力达到一定程度时,就会发生地震。
在工业生产中,应力扩散现象也有广泛的应用。
例如,在制造半导体器件时,需要在硅片表面形成一层氧化层,这是通过在硅片表面加热时,氧气分子在硅片表面扩散而形成的。
又如,在制造金属材料时,需要对金属进行热处理,这是通过在金属内部加热时,金属内部的应力扩散而实现的。
应力扩散现象还有许多其他的应用,例如在材料的强度测试中,可以通过测量材料内部的应力扩散来确定材料的强度;在地下水的污染治理中,可以通过地下水中污染物的应力扩散来确定污染物的扩散范围和速度。
应力扩散现象是一种普遍存在于自然界和工业生产中的现象,它的
应用范围非常广泛,对于我们的生活和工作都有着重要的意义。
应力扩散现象
应力扩散现象应力扩散现象是指在应力场作用下,物理量沿着应力梯度方向在固体内部扩散的现象。
它广泛应用于材料力学、地震学、热力学和生物学等领域。
应力扩散的机制与物质的性质有关,常见的机制有原子扩散、晶粒界扩散、界面扩散等。
本文将从这三个方面介绍应力扩散现象。
一、原子扩散原子扩散是指在应力场作用下,材料内部的原子按照一定规律在晶体结构内扩散的行为。
原子扩散是固体中最基本的扩散方式,也是最常见的扩散方式。
原子扩散的主要机制包括点缺陷扩散、面缺陷扩散和体扩散三种。
点缺陷扩散是指在材料中存在的空位、间隙、杂质、空洞等在应力场作用下,沿着应力梯度方向运动而导致的扩散。
面缺陷扩散是指在材料中存在的晶界、位错、气体泡、液滴等在应力场作用下,沿着应力梯度方向运动而导致的扩散。
体扩散是指材料内部的原子在应力场作用下,从一处运动到另一处而导致的扩散。
原子扩散的速度与扩散距离、材料的结构特征、温度、应力幅值等因素有关。
一般来说,原子扩散速度随着温度的升高而增加。
在材料中,晶界和界面是原子扩散的主要通道。
二、晶粒界扩散晶粒界是晶体中不同晶粒之间的界面,是最重要的扩散阻力区域。
晶粒界扩散是指在晶体中,原子、分子、离子等在晶粒界附近扩散的现象。
晶界的存在对扩散行为有很大影响。
由于晶界处原子的排列方式不同,原子运动的方式也会受到相应的影响。
因此,在晶界处扩散的速率要比在晶内扩散的速率慢得多。
晶粒界扩散的机制主要包括拉力型扩散和渗透型扩散。
拉力型扩散是指由于晶粒间的拉力引起原子沿晶界方向的运动而导致的扩散。
渗透型扩散是指通过晶界的杂质、空隙、裂纹等缺陷部位的扩散导致晶界扩散。
界面扩散是指在两个不同材料之间的交界面上扩散的现象。
在材料的加工、焊接等过程中,各种材料之间必然存在交界面。
这些交界面及其附近区域是物质扩散的热点区域。
界面扩散的机制包括界面扩散、界面扩散弛豫和界面热扩散。
其中,界面扩散是在交界面两侧材料内部的原子或离子相互扩散造成的。